考虑模糊信息的设计反应谱标定方法

本文提出一种考虑地震环境和场地条件模糊性的设计反应谱标定方法。该方法可分为二个步骤求解:1.运用模糊数学方法预测和评判地震环境和场地条件的模糊集;2.依据地震环境和场地条件的模糊集,运用模糊综合评判方法进一步求出设计反应谱的模糊向量。本方法考虑到与抗震设计新规范相协调,因此可以看作是按规范要求对设计反应谱标定方法的补充。本文提出的方法较易掌握,可以作为工程场地和中小城市地震影响小区划中确定设计反应谱的简化方法。     

确定楼面反应谱的简化方法

楼面反应谱一般是指楼层质点加速度反应谱,它是对设置在楼面上的设备和管道进行抗震分析的地震输入。为了解决计算楼面反应谱的实用问题,本文提出一种由地面反应谱直接估计楼面反应谱的方法。该方法以建筑结构抗震验算的基底剪力法及相应的放大曲线为基础,具有简单实用的特点。文中最后给出与时程分析途径估计楼面反应谱方法比较的算例,结果表明,对于基底剪力法适用范围内的结构,由简化方法确定的楼面反应谱是可以满足工程要求的。     

工业建筑设备地震动输入楼面功率谱研究

基于线性随机振动理论,提出了工业建筑设备系统地震动输入的楼面功率谱输入机制,选择金井清地震动模型,推导了模型参数,对于单自由度平台结构支承设备,推导了双重过滤楼面谱,适用于小质量无调谐设备系统,对于多自由度结构系统,给出了考虑主子系统耦合动力相互作用的楼面功率谱,适用于大质量设备系统.     

随机地震反应谱的统计分析

本文基于118个地面强震记录水平面内每一方向的峰速度、峰加速度和阻尼比分别为0、2％、5％、10％、20％的绝对加速度反应谱数据,用每个记录的平均峰速度和平均峰加速度分别标定了相应的五种阻尼比的平均设计反应谱,统计了其动力系数的标准差,其结果可供重大工程抗震设计和地震地面运动小区划工作参考使用。在此基础上,利用作者建议的同时考虑房屋层数和场地类别时由地震烈度转换的地面峰加速度和峰速度得到平均设计反应谱,给出了相应的标准差,该结果可供一般工程抗震设计参考使用。     

基于随机反应分析方法的反应谱研究

以Kanai-Tajimi谱作为随机地震动输入,根据极值理论,确定谱强度因子S0,采用随机方法推导单自由度的最大地震反应,得到了基于随机反应分析方法的反应谱.由于用随机方法所得反应谱与规范反应谱有较大差异,借助于matlab软件通过修正谱强度因子S0得到了与规范反应谱吻合程度较好的基于随机反应方法的反应谱,并给出了各种场地条件下对应的修正系数,为随机方法应用于工程抗震设计提供了初步的参考依据.     

桥梁抖振反应谱的实用计算方法

以R.H.Scanlan抖振理论为框架,并引入了气动导纳函数予以修正,给出了大跨桥梁抖振反应谱理论的基本公式.通过比较详细的参数分析,给出了类似于地震反应谱分析的抖振反应谱实用计算方法.最后,以汕头海湾悬索桥和上海杨浦斜拉桥为例,进行了工程实例分析,结果表明:与精确分析方法相比,抖振反应谱实用计算方法有足够的精度.     

考虑土非线性层状场地地震反应计算方法

 比较了计算层状场地地震反就的连续介质波动法和离散质点振动法的优缺点。以芜湖长江大桥斜拉桥主塔处场地为例, 用两种方法研究考虑土的非线性对场地地震瓜的影响, 并在此基础上提出一种考虑场地土非线性地震响应的实用方法。     

地震动长周期反应谱数值计算方法研究

阐述了国内外反应谱的通用模型及计算方法,并指出其共性问题,简单介绍了等效线性化位移反应谱数值模型,探讨了抗震设计谱的发展趋势以及所涉及的新课题,从而促进抗震设计谱的研究。     

隔震结构振型分解反应谱计算方法研究

隔震结构采用分离式计算方法进行结构设计,由于使用统一的减震系数,部分楼层剪力调整偏大。采用振型分解反应谱法,将隔震层和上部结构作为整体结构进行分析可有效解决这一问题。然而隔震层的阻尼与上部结构显著不同,隔震结构是一个不同阻尼的组合体。采用振型分解反应谱法进行结构整体分析时,计算隔震结构的振型阻尼比,是计算地震作用的关键。采用能量法,推导出隔震结构振型阻尼比的计算公式,并对其进行简化。结合GB 50011-2010《建筑结构抗震规范》反应谱,给出了适用于隔震结构整体模型的振型分解反应谱地震作用计算方法。对一栋16层隔震框架结构地震作用分析表明,按振型分解反应谱法计算得到的结构基底剪力与时程分析的结果基本相符。     

成层场地由基岩反应谱直接计算地表反应谱的等效线性化方法

以太平洋地震工程中心NGA强震数据库为基础，同时收集并分析处理了2008年汶川地震和2011年日本太平洋冲地震的强震记录。通过对近4000个水平地震记录的分析，获得了水平地震动峰值速度(PGV)与阻尼比5%的最大拟速度谱值的简便统计关系式，并与已有研究进行对比验证了该公式的适用性。为了将该公式应用到场地地震反应分析中，用该关系式对近场强震记录进行了回归分析并验证了其适用性。对于水平成层场地，利用笔者提出的PGV与最大拟速度谱的关系式以及速度与应变的近似关系，可由该层的反应谱计算其等效应变，从而可按照等效线性化方法的原理求得传递函数。以加速度反应谱与功率谱密度函数之间的相互转换关系为基础，以功率谱为载体，假定输入地震动为平稳随机过程，根据随机振动理论可由传递函数和输入功率谱算得各层的反应谱。对实际工程场地和竖向钻孔场地的分析表明，该方法有较好的计算精度和适用性。     

多点输入反应谱法的理论研究

根据大跨度空间网格结构的特点,忽略拟静力反应项与动力反应项的耦合项,提出了多点输入反应谱计算的简化方法。该方法所表示的结构地震动反应主要由拟静力响应和动力响应两部分组成,其中拟静力响应是由地面各点输入位移不一致引起的;动力响应部分主要是由结构在地面加速度作用下引起的,它在形式上与传统反应谱法保持一致,但考虑了多点输入的影响。从将地震动功率谱密度函数简化为白噪声和频响函数对地震动频率的选择性两方面入手,对拟静力反应和动力反应部分的组合系数进行了研究并简化。结果表明,简化方法是可行的,它一方面减少了计算工作量,另一方面又保证了计算精度。采用多点输入时程分析法和多点输入反应谱法,计算了哈工大体育场罩篷的地震反应,计算结果证实了多点输入反应谱理论的正确性。     

考虑土非线性层状场地土地震反应计算方法

比较了计算层状场地地震反应的连续波动法和离散质点振动法的优缺点.以芜湖长江大桥斜拉桥主干塔外场地为例,用两种方法研究考虑土的非线性对场地地震瓜的影响,并在此基础上提出一种考虑场地土非线性地震响应的实用方法.     

模糊网架结构的随机地震反应分析

在研究含模糊参数的网架结构随机地震反应分析中,对于模糊参数的表达是通过模糊集的分解定理或扩张原理来进行的,这种传统的方法比较复杂。采用信息熵理论,将模糊结构转化为随机结构进行动力分析,给出了一种新的研究模糊网架结构的随机地震反应分析方法。实例证明,采用信息熵方法分析模糊网架结构的随机地震反应是可行的。     

飞机库结构考虑多维输入影响的地震反应研究

对构造典型的大跨度飞机库采用反应谱法和时程分析法,考虑单向、双向和三向地震输入,计算对比结构各部位的地震反应,并进行这两种方法之间的比较。表明,对大跨度飞机库支承柱内力及柱顶位移,多维地震影响主要体现为水平次方向输入对主方向地震反应的影响。当主方向沿结构对称轴方向时,使柱沿主方向的内力及柱顶位移明显增大,而主方向沿非对称轴方向时这种影响较小;竖向地震对下部支承结构的影响可忽略;机库屋盖结构不同部位分别受水平和竖向地震控制,三向输入时地震内力比单独水平和竖向地震下均显著增大;采用时程分析时上述规律比反应谱法的结果更显著。据此给出了大跨度飞机库抗震设计计算的有关建议。     

基于反应谱的附加阻尼比计算方法及工程应用

随着消能减震技术的发展和应用,采用阻尼器产品的工程项目迅速增多,其中有较大比例的项目采用的是位移型金属阻尼器。采用这类阻尼器时需要计算结构小震附加阻尼比,目前《消能减震技术规程》(JGJ 297—2013)中建议计算小震附加阻尼比的方法有两种:时程分析法和基于反应谱的线性迭代法,这两类方法在实际应用时相对比较复杂。例如:采用时程分析法时需要选取多条地震波进行分析,选波和计算都比较繁琐;线性迭代法则需要进行多次迭代,并且每个模型中阻尼器的等代截面需要不断调整,工作量大,效率低。提出了一种新的基于反应谱的附加阻尼比计算思路,可称之为"放大刚度法",整个分析过程只需在一个分析模型中调整即可算出结构相应的附加阻尼比,方便可靠。该方法特别适用于方案设计阶段以快速确定阻尼器的参数和附加阻尼比的大小,减小设计方案的周期。本文还对一个实际工程项目用该方法进行阻尼比的计算和阻尼器参数确定,并且用时程分析法进行复核,验证了该方法的可靠性。     

模糊随机可靠度计算的验算点法

本文通过引入模糊随机变量的确定率和广义可靠性指标,将工程结构的模糊随机可靠度与模糊随机信息的数字特征联系起来,提出了计算模糊随机可靠度的简化实用方法——验算点法,其计算工作量与普通可靠度计算的验算点大致相当。     

基于随机反应谱的结构动力可靠性分析

基于随机振动理论,详细介绍了随机反应谱的生成过程,并将随机反应谱应用于结构动力可靠性的分析;对于结构动力响应量则采用了级数拟合法,使得动力可靠性分析问题转化为拟合结构响应的静力可靠度问题,从而为结构动力可靠度的计算提供了一种实用方法。     

考虑行波效应的地震反应谱统计研究

现阶段研究表明,地震行波效应对大跨度结构的动力响应具有不可忽视的影响。文中在多支座单自由度体系动力响应分析的基础上,研究了行波地震反应谱的统计规律。选取了Northridge地震的280条实测地震动记录,并按照场地类别进行分组;针对特定地震视波速,计算了各类场地对应的行波地震反应谱,并对其均值和标准差进行了统计分析。研究结果表明,均值意义上,行波效应将降低地震反应谱谱值,降低效果在反应谱低周期范围内较明显,反应谱的离散性也随之减小。